Question

物理题求过程和答案！

如图所示为杂技顶杆表演，一个人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当杆上一质量为m的人以加速度a下滑时，杆对底人的压力大小为多少？

Answer 1

方法1：
首先要明确，f杆对人=f人对杆
对上方人受力分析：人加速下滑，杆不动，是个滑动摩擦过程
mg-f滑=ma => f滑=mg-ma
这个f滑是杆对人的，所以，人对杆有向下推力F=f滑=mg-ma
在对杆受力分析，杆不动，受力平衡：即f人对杆=F+Mg=Mg+mg-ma
f杆对人=f人对杆=F+Mg=Mg+mg-ma

方法2：
把上方杆和人当做一个整体，如果没有相对移动，
f杆对人=f人对杆=(M+m)g
但是人在加速下滑，处于失重状态，所以再减掉失重部分ma
f杆对人=f人对杆=Mg+mg-ma

Answer 2

在质量为m的人下滑过程中，设m人受到杆给他的摩擦力为 f ,m人受力方程为
﹙m g －f ﹚÷ m = a
∴ f = mg － ma 方向向上
竖杆底人的支持力F（向上） ,自身重力Mg（向下） ,和m人给他的摩擦力f（向下）而平衡
∴ F －Mg － f = 0
∴ F = Mg + mg － ma
由牛顿第三定律，对底人和杆之间压力和支持力大小相等，方向相反
∴ 压力N = F = Mg + mg － ma

Answer 3

对人：mg-f=ma 得：f=mg-ma
对竹竿：N支=Mg+f=Mg+mg-ma
由牛顿第三定律：
N支=N压=Mg+mg-ma

Answer 4

首先以竹竿上的人为研究对象，受竖直向下的重力mg和沿杆向上的摩擦力f，以加速度a下滑，所以竖直方向有：mg-f=ma，可知f=mg-ma.然后以竹竿为研究对象，受自身重力Mg和人对杆的支持力N和沿杆向下的摩擦力f（两个f为作用力与反作用力，所以大小相等），保持静止，竖直方向有Mg+f=N,可知N=Mg+f=Mg+mg-ma.而杆对底人的压力与人对杆的支持力是一对作用力与反作用力，所以杆对底人的压力大小也为Mg+mg-ma.

Answer 5

设：干对人的力为F，则：mg-F=ma 得到 F=mg-ma
根据手里分析，下面人肩上受到的压力为：N=F+Mg
最后得出：N=Mg+mg-ma(a≤g）;
a＞g 时， N=Mg （干对人无阻力，也不可能给干一个向上的力）